Dobór komputera przemysłowego bardzo często zaczyna się od podstawowych parametrów: jaki procesor, ile pamięci RAM, jaki dysk i ile portów I/O. To ważne informacje, ale same w sobie nie odpowiadają na najważniejsze pytanie: czy komputer będzie stabilnie działał w rzeczywistych warunkach pracy?
Problem często pojawia się dopiero po wdrożeniu. System zaczyna się zawieszać, komputer samoczynnie się restartuje, urządzenie przestaje odpowiadać w określonych warunkach albo po kilku miesiącach pojawiają się pierwsze problemy ze sprzętem.
W takich sytuacjach okazuje się, że problem wcale nie musi wynikać ze zbyt małej mocy obliczeniowej. Często przyczyną jest niewłaściwe dopasowanie komputera do środowiska pracy, sposobu montażu, zasilania, aplikacji lub sposobu użytkowania.
Dlatego przy wyborze komputera przemysłowego warto spojrzeć szerzej niż tylko na jego specyfikację.
Pierwszym pytaniem powinno być nie „jak mocny komputer jest potrzebny?”, ale „w jakich warunkach będzie pracował?” Na papierze dwa urządzenia mogą wyglądać bardzo podobnie. W rzeczywistej aplikacji różnica może jednak decydować o ich trwałości i stabilności.
Jednym z częstszych problemów jest temperatura wewnątrz szafy sterowniczej.
Przykładowo, komputer może pracować w hali, w której temperatura wynosi około 30–35°C. Nie oznacza to jednak, że wewnątrz zamkniętej szafy będzie panowała taka sama temperatura. Przy ograniczonej wentylacji i nagrzewaniu przez inne urządzenia temperatura wewnątrz obudowy może być znacznie wyższa.
W praktyce zdarzają się sytuacje, w których temperatura wewnątrz szafy po kilku godzinach pracy przekracza 60°C. Długotrwała praca w takich warunkach wpływa na żywotność podzespołów i może zwiększać ryzyko niestabilnej pracy.
Dlatego przy doborze urządzenia warto uwzględnić rzeczywisty zakres temperatury pracy – nie tylko temperaturę otoczenia, ale również warunki panujące w miejscu montażu.
Na hali produkcyjnej problemem może być również pył i kurz. W zależności od środowiska mogą one gromadzić się na powierzchni urządzenia, w otworach wentylacyjnych i przy złączach.
W takich aplikacjach dobrym rozwiązaniem może być komputer bezwentylatorowy oraz odpowiednie zabezpieczenie nieużywanych portów. Zaślepki USB, RJ45, HDMI czy VGA pomagają ograniczyć dostęp zanieczyszczeń do nieużywanych złączy.
Jeżeli urządzenie znajduje się w miejscu narażonym na wilgoć, zachlapanie lub rozbryzgi cieczy, istotny staje się odpowiedni stopień ochrony IP.
Brak odpowiedniego zabezpieczenia może prowadzić do awarii, a w konsekwencji do kosztownego przestoju. Znaczenie ma również materiał obudowy – w niektórych środowiskach niewłaściwie dobrany materiał może być podatny na korozję.
W przypadku maszyn, pojazdów, wózków widłowych czy innych aplikacji mobilnych trzeba uwzględnić również wibracje i wstrząsy.
W takich warunkach znaczenie ma nie tylko sama obudowa, ale również zastosowane podzespoły, sposób mocowania urządzenia, dysk przemysłowy oraz zabezpieczenie połączeń.
Przed wyborem urządzenia warto więc dokładnie określić rzeczywisty zakres temperatury, poziom zapylenia i wilgotności, wymagany stopień ochrony IP oraz odporność na wibracje i wstrząsy. Należy również sprawdzić, czy sposób chłodzenia urządzenia będzie odpowiedni dla miejsca, w którym zostanie ono zamontowane.
Komputer przemysłowy powinien być dobrany do środowiska, a nie tylko do parametrów aplikacji.
Drugi częsty problem pojawia się podczas integracji. Na etapie zakupu wymiary urządzenia mogą wydawać się odpowiednie. Dopiero podczas montażu okazuje się, że w szafie brakuje miejsca, przewody są trudne do poprowadzenia albo dostęp do urządzenia jest niewygodny.
Problemem może być zarówno zbyt duży komputer w stosunku do dostępnej przestrzeni, jak i brak miejsca na okablowanie czy dodatkowe elementy systemu. Znaczenie ma również sposób montażu. W zależności od aplikacji komputer lub panel PC może być montowany od frontu lub od tyłu zabudowy, na VESA, na uchwycie typu Yoke czy na szynie DIN.
Wybór sposobu montażu powinien być częścią procesu doboru urządzenia, a nie decyzją podejmowaną dopiero na etapie instalacji.
Równie ważny jest serwis. Jeżeli wymiana komputera wymaga demontażu połowy urządzeń znajdujących się w szafie, nawet prosta awaria może oznaczać długi przestój.
Dlatego już na etapie projektowania warto sprawdzić, ile miejsca będzie potrzebne na samo urządzenie i okablowanie, w jaki sposób zostanie ono zamontowane oraz czy po instalacji pozostanie wygodny dostęp serwisowy. Należy również upewnić się, że komputer będzie współpracował z dostępnym źródłem zasilania i zachowa stabilność przy warunkach występujących w danej aplikacji.
Dobrze dobrany komputer powinien nie tylko działać, ale również dać się łatwo zamontować i serwisować.
Naturalnym odruchem przy wyborze komputera jest sięgnięcie po mocniejszy procesor „na zapas”. Nie zawsze ma to jednak sens.
Wiele aplikacji HMI, terminali operatorskich czy prostych systemów produkcyjnych nie wykorzystuje dużej mocy obliczeniowej. W takim przypadku wybór znacznie mocniejszego procesora może oznaczać niepotrzebny wzrost kosztu urządzenia i zużycia energii.
Z drugiej strony zbyt słaby komputer może powodować opóźnienia, zawieszanie aplikacji i problemy przy rozbudowie systemu. Dlatego procesor i pamięć RAM powinny być dobierane przede wszystkim do rodzaju uruchamianej aplikacji, liczby jednocześnie działających procesów, ilości przetwarzanych danych, wymagań systemu operacyjnego oraz planowanego rozwoju systemu.
Przykładowo, prosty panel przeznaczony głównie do logowania lub obsługi podstawowego interfejsu może nie potrzebować takiej mocy jak komputer obsługujący rozbudowaną wizualizację, analizę danych czy kilka aplikacji jednocześnie.
W zależności od zastosowania można więc rozważać procesory z różnych segmentów – od energooszczędnych jednostek klasy Celeron, przez i3 i i5, aż po mocniejsze konfiguracje, np. i7.
Nie warto jednak dobierać procesora wyłącznie na podstawie nazwy aplikacji. Ostateczna konfiguracja powinna wynikać z jej rzeczywistych wymagań.
Odwrotnym błędem jest wybór najsłabszej możliwej konfiguracji tylko po to, aby obniżyć koszt zakupu. Na początku system może działać bez problemów. Z czasem jednak może pojawić się coraz dłuższy czas reakcji, zawieszanie aplikacji oraz brak zasobów po rozbudowie systemu lub dodaniu kolejnych funkcji.
Oszczędność na etapie zakupu może więc szybko zamienić się w dodatkowy koszt operacyjny.
W projektach przemysłowych najczęściej spotykamy rozwiązania oparte na architekturze x86, ale nie oznacza to, że jest ona zawsze najlepszym wyborem.
Platformy ARM mogą oferować niski pobór energii, atrakcyjny koszt oraz wystarczającą wydajność dla wielu konkretnych zastosowań. W zależności od platformy można również korzystać z systemów takich jak Linux czy Android.
ARM warto więc brać pod uwagę szczególnie wtedy, gdy aplikacja nie wymaga oprogramowania dostępnego wyłącznie dla architektury x86, a istotne są niski pobór energii, kompaktowa konstrukcja lub koszt.
Architektura x86 pozostaje bardzo popularna w automatyce i przemyśle przede wszystkim ze względu na szeroką kompatybilność. Pozwala korzystać z popularnych systemów operacyjnych, takich jak Windows i Linux, oraz z szerokiego ekosystemu oprogramowania przemysłowego.
W wielu istniejących instalacjach ułatwia również integrację z już wykorzystywanym oprogramowaniem i infrastrukturą.
Dlatego wybór między ARM i x86 powinien wynikać przede wszystkim z wymagań aplikacji, kompatybilności oprogramowania, dostępnych interfejsów oraz planowanego sposobu wykorzystania urządzenia.
W przypadku panel PC często największą uwagę poświęca się komputerowi znajdującemu się wewnątrz obudowy. Tymczasem dla operatora najważniejszym elementem może być właśnie ekran.
To on jest bezpośrednio używany przez pracownika i to jego parametry decydują o tym, czy obsługa systemu będzie wygodna.
Jednym z podstawowych parametrów jest jasność. Zbyt niska jasność może być problemem w dobrze oświetlonych halach lub w miejscach, w których na ekran pada bezpośrednie światło. Jeżeli operator nie może szybko odczytać informacji, system zamiast ułatwiać pracę zaczyna ją utrudniać.
Jeżeli panel ma być obsługiwany dotykowo, warto zastanowić się, kto, jak i czym będzie go obsługiwał. Czy operator będzie korzystał z gołej dłoni, rękawic czy rysika? Czy ekran będzie musiał reagować na dotyk w określonych warunkach?
W zależności od zastosowania można rozważyć różne technologie dotykowe, m.in. panele pojemnościowe i rezystancyjne. Właściwy wybór może mieć duży wpływ na komfort pracy operatora, szczególnie jeżeli urządzenie jest obsługiwane przez wiele godzin dziennie.
Nie można również zapominać o odporności mechanicznej. Panel znajdujący się bezpośrednio w miejscu pracy operatora jest bardziej narażony na przypadkowe uderzenia, nacisk czy kontakt z przedmiotami.
W wymagających aplikacjach można więc rozważyć m.in. grubszą szybę, w tym rozwiązania wandaloodporne, jeśli istnieje ryzyko mechanicznego uszkodzenia ekranu.
Panel PC należy więc dobierać nie tylko do tego, co znajduje się wewnątrz obudowy, ale również do sposobu, w jaki człowiek będzie korzystał z urządzenia.
Na końcu warto spojrzeć na cały projekt z perspektywy TCO, czyli całkowitego kosztu posiadania.
W wielu projektach decyzja zakupowa opiera się przede wszystkim na cenie urządzenia i jego specyfikacji. Problem pojawia się później – podczas awarii, serwisu, przestoju lub konieczności wymiany urządzenia.
Różnica w cenie dwóch komputerów może wynosić kilkaset czy kilka tysięcy złotych. Jedna awaria może jednak wygenerować znacznie większy koszt.
Jeżeli linia produkcyjna generuje w ciągu godziny produkty o wartości dziesiątek tysięcy złotych, nawet pozornie niewielka awaria komputera może zatrzymać cały proces.
Dlatego przy wyborze warto zadać sobie nie tylko pytanie: „Ile kosztuje ten komputer?” ale również: „Ile będzie kosztować jego awaria?”
Właśnie dlatego w wielu projektach bardziej opłacalne okazuje się urządzenie lepiej dopasowane do warunków pracy, nawet jeśli jego cena początkowa jest wyższa.
Dobór komputera przemysłowego warto rozpocząć od analizy całej aplikacji, a nie od przeglądania tabeli procesorów.
Na początku należy określić, gdzie urządzenie będzie pracować i w jakich warunkach. Ważne jest również ustalenie, kto i w jaki sposób będzie z niego korzystał, jak zostanie zamontowane oraz jak będzie wyglądał ewentualny serwis lub wymiana.
Kolejnym krokiem powinno być określenie oprogramowania, które będzie uruchamiane, oraz rzeczywistych wymagań dotyczących wydajności. Warto również zastanowić się nad planowanym rozwojem systemu, aby konfiguracja nie okazała się niewystarczająca już po kilku latach.
Na końcu należy spojrzeć na projekt z perspektywy kosztów. Jeżeli awaria komputera może zatrzymać produkcję, różnica w cenie urządzeń powinna być analizowana w kontekście potencjalnych kosztów przestoju, serwisu i wymiany.
Dzięki takiemu podejściu można uniknąć sytuacji, w której komputer na papierze spełnia wszystkie wymagania, ale po wdrożeniu okazuje się niedopasowany do rzeczywistych warunków pracy.
Dobry komputer przemysłowy to niekoniecznie ten z najmocniejszym procesorem, największą ilością RAM-u czy najniższą ceną. To urządzenie, które jest właściwie dopasowane do konkretnej aplikacji – jej środowiska, użytkowników, sposobu montażu i wymagań systemowych.
Jeśli jesteś na etapie wyboru komputera przemysłowego lub projektowania systemu, warto przeanalizować te kwestie jeszcze przed zakupem. Na podstawie wymagań aplikacji można wtedy dobrać rozwiązanie, które będzie nie tylko odpowiednie technicznie, ale również stabilne i opłacalne w dłuższej perspektywie.
Jeśli chcesz przeanalizować konkretną aplikację, skontaktuj się z nami – pomożemy dobrać rozwiązanie nie tylko do specyfikacji, ale przede wszystkim do rzeczywistych warunków pracy.
Przedstawicieli firm zainteresowanych propozycjami Necesa zapraszamy do kontaktu pod adresem e-mail: iit[at]jm.pl lub poprzez poniższy formularz kontaktowy.
Jeśli jesteś zainteresowany samodzielnym zgłębianiem oferty JM elektronik, rekomendujemy założenie nieodpłatnego konta w Portalu zakupowym B2B>>
Konto w Portalu B2B umożliwia:
